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大型鍛件回火的目的是消除或降低工件淬火或正火冷卻時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，得到穩(wěn)定的回火組織，以滿足綜合性能要求。在回火過程中還可繼續(xù)去氫和使氫分布均勻，對降低或去除氫脆的影響是有利的。
1、入爐溫度及升溫前的停留時(shí)間 ?高合金鋼大鍛件淬冷終了時(shí)，心部尚有未充分轉(zhuǎn)變的過冷奧氏體，在回火入爐的低溫下長時(shí)間停留，實(shí)際上是心部繼續(xù)冷卻的過程。回火入爐溫度應(yīng)根據(jù)鋼上的TTT曲線來確定，一般選擇在Ms點(diǎn)附近，停留時(shí)間應(yīng)保證使過冷奧氏體得到充分轉(zhuǎn)變。碳鋼和低和鋼鍛件在淬火冷卻中，過冷奧氏體轉(zhuǎn)變已基本轉(zhuǎn)變完成，回火入爐后的停留只是為了減少鍛件中的內(nèi)外溫差，以降低鍛件中的內(nèi)應(yīng)力。
2、升溫、均溫和回火保溫 ?回火加熱時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力與淬火后的殘留應(yīng)力疊加，可促使工件中缺陷擴(kuò)大，所以回火加熱速度應(yīng)比淬火加熱速度低一些。高溫回火時(shí)，爐測溫表到溫后即為均溫開始，當(dāng)鍛件表面火色均勻且與爐膛顏色一致時(shí)為均溫終了。低溫回火時(shí)無法判斷火色，應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選擇足夠的回火時(shí)間。均溫結(jié)束即為保溫開始。實(shí)際上，保溫時(shí)心部繼續(xù)升溫到回火溫度，并完成回火轉(zhuǎn)變過程。淬火后回火保溫時(shí)間可選為2h/100mm,而正火后的回火為1.5h/100mm。

3、回火后的冷卻與殘留應(yīng)力 ?大鍛件高溫回火后快冷，會引起大的殘留應(yīng)力，其數(shù)值主要取決于該鋼的彈——塑性轉(zhuǎn)變溫度（碳鋼和低合金鋼為400-450攝氏度，合金鋼為450-550攝氏度）以上階段的冷卻速度。為了減小鍛件中的殘留應(yīng)力，應(yīng)盡量降低鍛件在高溫階段的冷卻速度。為了縮短回火冷卻時(shí)間以提高生產(chǎn)率，鍛件在彈—塑型轉(zhuǎn)變溫度下區(qū)域可以采去較快的冷卻速度。調(diào)質(zhì)大鍛件中殘留應(yīng)力是熱殘留應(yīng)力，沿工件截面的分布規(guī)律是：表面受壓、心部受拉，由中心到表面近似為一條不對稱的余玄曲線，中心處軸向應(yīng)力月比切向應(yīng)力大一倍。必要時(shí)可根據(jù)鍛件用鋼的物理參數(shù)與回火工藝過程對盈利分布曲線進(jìn)行定量計(jì)算。通常對重要鍛件規(guī)定為，經(jīng)高溫回火后工件表面的殘留應(yīng)力值不得高于其屈服強(qiáng)度的10或40mpa。

4、回火脆性 （第二類回火脆性） ?用對回火脆性敏感的鋼材制造大型關(guān)鍵時(shí)，為獲得較高的沖擊韌度，要求回火后快冷。但這將引起大的殘留應(yīng)力。在不引起回火脆性的溫度下（450攝氏度）在進(jìn)行補(bǔ)充回火，可使殘留應(yīng)力降低50左右。為了保證沖擊韌度符合要求而殘留應(yīng)力又較小，大鍛件應(yīng)采用對回火脆性不敏感的碳鋼或添加鎢（0.5-1）的合金鋼來制造，并盡量降低鋼中砷和錫等雜質(zhì)的含量。采用合金化的方法來消除大鍛件的第二類回火脆性，是有局限性的，關(guān)鍵在于提高鋼液的純凈度，盡量減少有害雜質(zhì)磷、砷、錫、銻的含量極其在晶界上的偏析程度。
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